电场力做功与重力做功课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?,E,电荷做加速运动,一段时间后获得一定,的速度,试探电荷的动能增加.,+,F,什么力对电荷做功?,什么能转换为动能的呢?,讨论,试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?E 电荷做,1,复习回顾,1、功的计算：,2、重力做功有什么特点？,(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.,(2)W,G,与重力势能的关系.,(3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定),重力势能具有系统性,功是能量转化的量度！,复习回顾1、功的计算：2、重力做功有什么特点？(1)与路径无,2,电势能和电势,电势能和电势,3,试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少?,讨论,试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不,4,甲,E,M,A,B,q,F,（1）沿AB直线,（2）沿AMB折线,乙,E,M,A,B,q,F,q,F,(3)沿曲线ANB,丙,E,N,A,B,F,一.静电力做功的特点,与电荷的,起始位置,和,终止位置,有关,与,运动路径,无关,甲EMABqF（1）沿AB直线（2）沿AMB折线乙EMA,5,二、电势能,电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）,电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫,电势能,。,物体被举高具有重力势能。,1、电荷在电场中具有电势能。,重力对物体做正功，物体的重力势能减小,2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小,重力对物体做负功，物体的重力势能增大,3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大,二、电势能电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力,6,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性,6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性,7、电势能是标量,由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性6、电势能是电荷和电,7,重力势能和电势能类比,重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力,电场中，电场力：电荷之间的作用力,有重力就有重力势能Ep=mgh,数值上等于移到参考点时重力所做的功,有电场力就有相应的能，叫电势能E,P,数值上等于移到参考点时电场力所做的功,Ep由物体和地面间的相对位置决定,E,P,由电荷间的相对位置决定,电场力做正功，电势能就减少,电场力做负功，电势能就增加,电场力作功，电势能改变,重力做功，重力势能改变,重力做正功，重力势能就减少,重力做负功，重力势能就增加,W,重,=E,P1,-E,P2,W,电,=E,PA,-E,PB,重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸,8,例,：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=410,-9,的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 10,-7,J，则,电场方向由AB还是BA？,电荷在哪点时电势能大？大多少？,A,B,电荷在B点具有的电势能多大？,设A点的电势能,AB电荷在B点具有的电势能多大？设A点的电势能,9,电场的能的性质也是电场本身的一种属性，它只能由场源本身所决定，而与电场中有无放入试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越大，具有的做功本领大，电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电场的能的性质.,我们引入一个新的物理量“,电势,”来表示它。,电场的能的性质也是电场本身的一种属性，它只能,10,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,2.公式:,3.单位:伏特 符号为V,1 V=1 J/C,三.电势,1.定义:,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值2.公式:3.,11,对电势的理解,1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于,零点电势,而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。,2：电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷,无关,。,3：电势是,标量,4：计算时E,P,q,都带正负号,。,对电势的理解 1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电,12,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?,2.如何确定电场中某点的电势?,3.电势为负数时,负号表示方向吗?,思考与讨论,电势不断降低,应先确定电场中某点的电势为零,(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),电势是标量,只有大小,没有方向.负电势只表示电势比零电势低.,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?2.如何确定电场中某点的,13,例3.将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A,电场力做 功 ,求A点的电势.,解:,设场外一点P的电势为,从P A,电场力做的功,PA,E,W,0-,=,点评:,电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.,例3.将一电量为,14,练习.如图所示,在同一条电场线上有A.B .C 三点,将 的点电荷由A点移动到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?,A,B,C,练习.如图所示,在同一条电场线上有A.B,15,高度和电势,重力场中，同一物体在不同位置，E,p,不同。,电场中，同一电荷在电场中的不同位置,E,P,不同。,不同物体在同一位置，,E,p,正比于质量m,不同电荷在同一位置，,E,P,正比于电量q,E,p,/m=gh，h只与相对位置有关,E,P,/q 叫做电势 ，只与相对位置有关,高度和电势 重力场中，同一物体在不同位置，Ep不同。电场中，,16,等势面,地理上，等高线表示地势的高低。,在电场中常用等势面来表示电势的高低。,电场中电势相同的各点构成的面叫做,等势面,等势面地理上，等高线表示地势的高低。,17,E,+,E+,18,等势面,等势面的特点：,1、等势面一定跟电场线,垂直,，在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力,不做功,；,2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都,不会相交；,3、等差,等势面越密,的地方,电场强度越大,等势面等势面的特点：2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低,19,练一练2.如图甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线的中点,（1）在甲图中。把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？,（2）乙图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？,练一练2.如图甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点,20,小结,一、静电力做功的特点：,与路径无关，只与起点和终点的位置有关,二、电势能：电荷在电场中具有的势能,1、静电力做的功等于电势能的减少量：,W,AB,=E,PA,-E,PB,静电力做正功，电势能减少,静电力做负功，电势能增加,2、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功,3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。,电势能有正负之分，负值表示比零还要小,小结一、静电力做功的特点：,21,练一练1：将带电量为610,-6,C的负电荷从电场中的,A,点移到,B,点，克服电场力做了310,-5,J的功，再从,B,移到,C,，电场力做了1.210,-5,J的功，则,（1）电荷从,A,移到,B,，再从,B,移到,C,的过程中电势能共改变了多少？,增加了1.810,-5,J,.,E,PC,=1.810,-5,J,E,PC,=-1.210,-5,J,E,PB,=310,-5,J,E,PA,=-310,-5,J,（2）如果规定,A,点的电势能为零，则该电荷在,B,点和,C,点的电势能分别为多少？,（3）如果规定,B,点的电势能为零，则该电荷在,A,点和,C,点的电势能分别为多少？,练一练1：将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移,22,